碰撞緩沖裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及能量吸收裝置(1)，其包括：支承件(23)；耗散件(14)，其圍繞所述支承件(23)安裝，并用于在沖擊作用下進(jìn)行塑性變形；球體(12)，其以一給定的壓力安裝在耗散件(14)上，并用于使耗散件(14)變形，其特征在于，支承件(23)配有槽(24)，所述球體(12)對著支承件(23)的槽(24)安裝，用于使耗散件(14)在槽(24)的長度上變形。
【專利說明】
碰撞緩沖裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械的沖擊吸收器，其用于安裝在撞擊區(qū)域與待保護(hù)實體之間。更確切地說，本發(fā)明涉及通過塑性變形耗散能量的沖擊吸收器，其吸收能力可在其使用或制造時進(jìn)行手動地或自動地調(diào)節(jié)。
[0002]根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器適于任何進(jìn)行低速或高速相對運(yùn)動的系統(tǒng)。因此，其可裝備陸地運(yùn)輸工具、鐵路運(yùn)輸工具、飛機(jī)或海運(yùn)船只，以保護(hù)設(shè)備或乘員，防止機(jī)械沖擊。其也可集成于用于空投空運(yùn)物資的包裝系統(tǒng)。其還可用于保護(hù)易受沖擊影響的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，或者用于保護(hù)容易發(fā)生沖擊的設(shè)備或部分設(shè)備。
[0003]在需要防止運(yùn)輸工具下面的雷或臨時爆炸裝置爆炸(IED)的特殊應(yīng)用情況下，根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器被定尺寸，以在尺寸的限制范圍內(nèi)，緩沖運(yùn)輸工具上拋和落地時分別經(jīng)受的乘員要防止的威脅程度的沖擊。
【背景技術(shù)】
[0004]幾十年來，軍用或民用運(yùn)輸工具乘員的防爆炸問題是和平時期使用時和發(fā)生軍事沖突期間，決策者關(guān)心的一個主要問題。多種技術(shù)解決方案已經(jīng)提出，有的已經(jīng)實施。這些解決方案基本上基于材料變形的能量耗散。
[0005]例如，GB2452589A提出這種吸能裝置，其用于保護(hù)乘員防止過大的重力作用。所述裝置具有一個減震帶，其布置在汽車底盤與固定于乘員座椅的結(jié)構(gòu)之間。爆炸時，減震帶在與乘員座椅的結(jié)構(gòu)連接的卷筒之間彎曲和拉緊，從而可吸收一部分能量。
[0006]US3446469提出一種沖擊吸收裝置，其配有一個平臺，支承一個待保護(hù)防沖擊的負(fù)載。平臺安裝在一個剪式機(jī)構(gòu)上，其帶有壓縮裝置，壓縮裝置布置在平臺下面，用于在萬一發(fā)生沖擊時進(jìn)行變形。
[0007]51]4310664?1155940、1^3696891、1^4509621和？1?2085498提出的吸能裝置具有一個借助于球體變形的耗散件。
[0008]—般來說，現(xiàn)有技術(shù)中提出的機(jī)構(gòu)用于在一定的行程上耗散最大能量，但尺寸確定成對于一定類型的威脅，即預(yù)先設(shè)定的爆炸特征(爆炸裝藥、炸藥與運(yùn)輸工具之間的距離等)來說，沖擊吸收器的反應(yīng)要最佳化。因此，當(dāng)前的大部分裝置可根據(jù)乘員人數(shù)、運(yùn)輸工具構(gòu)造(重量、慣量等)或爆炸裝藥進(jìn)行調(diào)節(jié)。然而，迄今，沖突和威脅的性質(zhì)意味著，現(xiàn)場操作人員面對完全不同的威脅，其特征在準(zhǔn)備步驟時不能確定，在防護(hù)解決方案設(shè)計時也不能確定。
[0009]此外，提出的機(jī)構(gòu)一般不能控制發(fā)生的塑性變形。因此，乘員在沖擊時的加速度隨時變化，具有行程起點峰值，繼之逐漸減小，直至有效能量完全耗散;這種特性顯示出不存在最佳化。
[0010]然后，提出的用于防地雷的機(jī)構(gòu)設(shè)計成抵消運(yùn)輸工具下面產(chǎn)生的爆炸爆震，即抵消乘員在運(yùn)輸工具上拋時經(jīng)受的初始沖擊。通常，這些機(jī)構(gòu)不考慮運(yùn)輸工具落地時產(chǎn)生的稱為“降落沖擊”的二次沖擊。然而，二次沖擊時的加速度即使幅度小于初始沖擊的幅度，但是也很大，其特征是在一段時間比初始爆震及的范圍更大。
[0011]W02010/105055部分地提供一種解決上述不同問題的方案。該文獻(xiàn)中提出的能量耗散裝置是機(jī)械或液壓裝置，具有根據(jù)乘員重量調(diào)節(jié)吸收度的裝置，既吸收初始沖擊，也吸收二次沖擊。所述系統(tǒng)配置一個調(diào)節(jié)裝置，對于初始沖擊和二次沖擊來說，其可不同，因此在加速度方面最好考慮到兩種沖擊的不同特征。但是，這種裝置的缺陷是，系統(tǒng)在靜止位置時重新定位，或者換句話說，在初始沖擊與二次沖擊之間要重新初始化。因此，鑒于兩種沖擊的不同特征，需要在兩種沖擊之間實時調(diào)整。在現(xiàn)場，這種系統(tǒng)不太可能進(jìn)行操作，因為初始沖擊造成許多損壞，機(jī)械和電子組件的損壞，難以甚至不可能在二次沖擊之前進(jìn)行實時調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明旨在實施一種彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷的沖擊吸收器。
[0013]更確切地說，本發(fā)明旨在實施一種沖擊吸收器，其特征可適合于實際使用條件，使防護(hù)最佳化。根據(jù)本發(fā)明，沖擊吸收器的特征應(yīng)能適用于所有涉及的應(yīng)用領(lǐng)域，即經(jīng)受雷或臨時爆炸裝置爆炸的運(yùn)輸工具乘員的保護(hù)范圍，在使用鐵路、陸上、海上或空中交通工具運(yùn)輸期間發(fā)生事故時人員和物資的保護(hù)范圍，或者空投時物資或消費品的保護(hù)范圍。
[0014]為了防雷和臨時爆炸裝置，本發(fā)明還旨在實施一種沖擊吸收器，其配有一個裝置，裝置適于根據(jù)其固有的特征，衰減運(yùn)輸工具落地時的二次撞擊。因此，本發(fā)明的裝置的尺寸應(yīng)確定成可吸收初始沖擊和二次沖擊的不同能量。
[0015]最后，本發(fā)明也涉及實施一種沖擊吸收器，其可在事件發(fā)生時向乘員傳送差不多不變的加速度，在上述不同的情況下，限制向要保護(hù)的人員或物資傳送的可接受沖擊嚴(yán)重程度。
【附圖說明】
[0016]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器，其定位在一個轉(zhuǎn)臺的設(shè)備間內(nèi)。
[0017]圖2(a)是根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器的軸向剖視圖，其具有用于耗散與初始沖擊有關(guān)的能量的定尺寸的耗散機(jī)構(gòu)，圖2(b)是根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器的軸向剖視圖，其具有用于分別地耗散與初始沖擊(爆震)和二次沖擊(墜落)有關(guān)的能量的定尺寸的耗散機(jī)構(gòu)。在這些附圖中，吸收器處于靜止位置，即其未被誘發(fā)。
[0018]圖3示出圖2所示沖擊吸收器的一個變型。根據(jù)該變型，能量耗散器是呈截錐形的，而不是圓柱形的。
[0019]圖4是根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器的三維視圖。在所示的沖擊吸收器上，調(diào)節(jié)件由一個與不同傳感器連接的控制器電動操縱。
[0020]圖5是根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器的俯視圖。
[0021]圖6是根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器的一部分的簡化橫向剖視圖。其示出安裝在其支承件上的耗散件，在該實施例中，支承件具有槽。相對于每個槽定位一個球體，球體使耗散件在沖擊作用下變形。舉例來說，八個球體圍繞耗散件分布。
[0022]圖7(a)和(b)分別示意地示出用于根據(jù)圖2(b)的變型的沖擊吸收器的、在初始沖擊時以及在初始沖擊和二次沖擊時在耗散件上形成的溝。僅示出一個球體和相應(yīng)的溝。
[0023]圖8(a)和(b)更為詳細(xì)地分別示出用于根據(jù)圖3(b)的變型的的沖擊吸收器、在初始沖擊時以及在初始沖擊和二次沖擊時在耗散件上形成的溝。
[0024]術(shù)語表
[0025](I)沖擊吸收器
[0026](2)車頂
[0027](3)座椅
[0028](4)立柱
[0029](5)桿
[0030](6)支承件的下底
[0031](7)座椅線性移動的導(dǎo)向件
[0032](8)主體
[0033](9)固定結(jié)構(gòu)
[0034](10)止動件
[0035](11)行程終點的緩沖器
[0036](12)球體
[0037](13)球保持架
[0038](14)耗散件
[0039](15)螺母
[0040](16)防松螺母[0041 ](17)發(fā)動機(jī)
[0042](18)控制器
[0043](19)重量傳感器
[0044](20)速度傳感器
[0045](21)位置傳感器
[0046](22)爆震傳感器
[0047](23)支承件
[0048](24)槽或?qū)虬疾奂?br>[0049](25)卸載口
[0050](26)板[0051 ](27)舌片
[0052](28)齒輪
[0053](29)耗散件的第一部分
[0054](30)耗散件的第二部分
[0055](31)溝或模槽
[0056]本發(fā)明的主要特征構(gòu)件
[0057]本發(fā)明涉及一種能量吸收裝置，其包括:
[0058]-支承件，其配有槽，
[0059]-耗散件，其圍繞所述支承件安裝，并用于在沖擊作用下進(jìn)行塑性變形，
[0060]-球體，其以一給定的壓力安裝在耗散件上，并用于使耗散件變形，所述球體相對于支承件的所述槽進(jìn)行安裝，并用于使耗散件在槽的長度上變形。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，能量吸收裝置包括以下特征中至少一個特征或適當(dāng)?shù)慕M合:
[0062]-能量吸收裝置包括中空主體，其中，耗散件及其支承件用于在沖擊時進(jìn)行滑動；
[0063]-球體安裝在圓形保持架中，并沿中空主體的縱向方向支承在所述中空主體的內(nèi)表面上和沿中空主體的橫向方向支承在耗散件上；
[0064]-所述內(nèi)表面呈圓錐形或弧線形；
[0065]-能量吸收裝置包括調(diào)節(jié)球體對耗散件施加的壓力的調(diào)節(jié)件；
[0066]-所述調(diào)節(jié)件包括螺母，螺母在使用時的轉(zhuǎn)動驅(qū)使球體沿中空主體的內(nèi)表面移動，從而可調(diào)節(jié)球體在耗散件上施加的壓力；
[0067]-所述調(diào)節(jié)件包括電動機(jī)和控制器，控制器連接于一個或多個傳感器；
[0068]-支承件包括圓柱形部分，槽布置在圓柱形部分的外表面上并沿所述圓柱形部分的縱向方向延伸；
[0069]-耗散件形成沿其縱向方向厚度變的環(huán)形套；
[0070]-耗散件形成沿其縱向方向厚度可變的環(huán)形套；
[0071]-耗散件沿其縱向方向包括兩個相繼的部分，稱為第一部分和第二部分，第一部分和第二部分具有不同的幾何特征和/或物理化學(xué)特征，以分別減緩初始沖擊和二次沖擊；
[0072]-第二部分具有的厚度和長度可不同于第一部分的厚度和長度；
[0073]-第二部分可比第一部分更短和更厚；
[0074]-在沖擊時，耗散件的厚度根據(jù)耗散件的移動方向增大；
[0075]-耗散件的第一部分和第二部分分別具有不變的厚度；
[0076]-支承件被置于板的端部上，板配有舌片，舌片支承在中空主體的一個端部上；
[0077]-耗散件擰緊在支承件上，以便于耗散件更換。
[0078]本發(fā)明也涉及運(yùn)輸工具或用于空投裝備、物資或人員的包裝系統(tǒng)，包裝系統(tǒng)包括上述能量吸收裝置。
[0079]本發(fā)明還涉及能量吸收方法，其用于在沖擊時借助于上述能量吸收裝置保護(hù)結(jié)構(gòu)和/或乘員，所述能量吸收方法包括耗散件及其支承件相對于中空主體進(jìn)行相對移動的步驟，通過球體引起耗散件的塑性變形，所述球體在槽中被引導(dǎo)。
[0080]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，所述能量吸收方法包括以下特征中至少一個特征或適當(dāng)?shù)慕M合:
[0081]-能量吸收方法包括調(diào)節(jié)球體在耗散件上施加的壓力的調(diào)節(jié)步驟，基于來自一個或多個傳感器的測量進(jìn)行所述調(diào)節(jié)；
[0082]-能量吸收方法包括，在安裝在耗散件的支承件上的耗散件與中空主體之間的相對運(yùn)動之前，斷開板的舌片的步驟；
[0083]-球體使耗散件在初始沖擊時在第一部分上變形，以及在二次沖擊時在與第一部分不同的第二部分上變形，初始沖擊發(fā)生在運(yùn)輸工具在爆炸裝置上上拋時，二次沖擊發(fā)生在運(yùn)輸工具落地時；
[0084]-能量吸收方法包括在沖擊之前更換耗散件的步驟。
【具體實施方式】
[0085]本發(fā)明的總體說明
[0086]根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器可裝備運(yùn)輸工具。用語運(yùn)輸工具應(yīng)為廣義，即包含任何運(yùn)輸工具，包括升降機(jī)、架空索道等。其也可用于保護(hù)民用或軍用的基礎(chǔ)設(shè)施防沖擊。例如，可用于核工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。其還可被集成至用于從天空空投物資(有人駕駛或無人駕駛的裝備、消費品等的)的包裝系統(tǒng)。
[0087]其布置在承受沖擊的結(jié)構(gòu)與要防沖擊的構(gòu)件之間。如果雷在運(yùn)輸工具之下爆炸，那么，沖擊吸收器布置在乘員的座椅與平臺(運(yùn)輸工具、轉(zhuǎn)臺、或其它設(shè)備間)的界面組件之間，沖擊通過沖擊吸收器傳送到座椅。對于安裝在本身被安裝于運(yùn)輸工具上(一個轉(zhuǎn)臺的情況)的另一系統(tǒng)中的設(shè)備間來說，沖擊吸收器也可安裝在設(shè)備間(轉(zhuǎn)臺架或其它)和該設(shè)備間與運(yùn)輸工具間的界面之間。
[0088]根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器基于由塑性變形耗散能量的原理。球體以或大或小的力壓在一個耗散件上，耗散件安裝在一個支承件上。在沖擊時，球體與耗散件之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，從而可通過構(gòu)成耗散件的材料的變形耗散能量。
[0089]根據(jù)本發(fā)明，能量耗散可根據(jù)危險程度和根據(jù)影響沖擊傳輸性的因素進(jìn)行匹配和調(diào)節(jié)。
[0090]通過后面將予以說明的調(diào)節(jié)球體壓力，或者必要時，通過由一個具有適當(dāng)?shù)牟牧系暮?或幾何的特征的專用模型來取代耗散件，能容易地匹配危險程度。在預(yù)想情況中，材料的特征及其幾何特征的這種選擇可在進(jìn)入操作之前，或者在恐懼的事件的初期之后，隨時進(jìn)行。耗散件還可定尺寸，用于分別地減緩初始沖擊和二次沖擊。因此，其可具有可變的厚度，和/或由不同的材料構(gòu)成。
[0091]調(diào)節(jié)是通過調(diào)整球體對可變形材料施加的壓力進(jìn)行的。球體施加的壓力可通過墊圈調(diào)節(jié)，或者無需墊圈而通過螺紋件進(jìn)行調(diào)節(jié)。該螺紋件本身可被手動調(diào)節(jié)或自動調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)考慮到所有直接有關(guān)的因素，這些因素取決于沖擊從支承結(jié)構(gòu)(運(yùn)輸工具)向待保護(hù)實體(乘員)的傳輸性以及應(yīng)用的具體條件。在雷在運(yùn)輸工具之下爆炸的情況中，調(diào)節(jié)要考慮到以下特征:(i)直接承受爆炸的爆震的結(jié)構(gòu)(運(yùn)輸工具及其所有車載設(shè)備)的重量，(ii)待保護(hù)實體的重量(例如乘員的重量運(yùn)輸工具下面爆炸(相對于運(yùn)輸工具)的預(yù)計相對定位，(iv)爆炸物的裝藥量(TNT當(dāng)量)，(V)爆炸物相對于結(jié)構(gòu)的地板的距離，(vi)運(yùn)輸工具落地引起的沖擊嚴(yán)重性。
[0092]例如，如果是裝甲車，其需要給予對于分成多個等級(STANAG4569)的爆炸物(雷)裝藥量水平的防護(hù):6千克、8千克或10千克TNT當(dāng)量。現(xiàn)場，作用件可選擇成使沖擊吸收器匹配所針對的雷的等級，并且在一定的限度內(nèi)，使沖擊吸收器匹配視為“標(biāo)準(zhǔn)”裝藥量以外的裝藥量水平。調(diào)節(jié)件必要時可現(xiàn)場調(diào)節(jié)對于一給定等級所推薦的球體壓力。例如，如果作用件選擇成用于6千克TNT等級，調(diào)節(jié)可覆蓋接近該等級中心值的裝藥量水平，S卩6千克+/-2千克TNT(這些數(shù)值是說明性和非限制性的)。
[0093]本發(fā)明的詳細(xì)說明
[0094]作為非限制性實施例，根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器下面被示出用于需要防雷保護(hù)的有輪子的裝備的(座椅)坐式系統(tǒng)，需要防雷保護(hù)的有輪子的裝備例如坦克、坦克轉(zhuǎn)臺、治安武裝力量的運(yùn)輸工具、維和部隊的運(yùn)輸工具、或民用運(yùn)輸工具。
[0095]圖1示出轉(zhuǎn)臺的架的內(nèi)部，架通過機(jī)械連接件在車頂2(未示出其全部)處固連于運(yùn)輸工具底盤。在所示的實施例中，沖擊吸收器I安裝在座椅3與立柱4之間，且在立柱4處被固定。
[0096]本發(fā)明的沖擊吸收器I詳示于圖2和3。根據(jù)圖2(a)和3(a)所示的變型，只有一個能量耗散機(jī)構(gòu)用于初始沖擊。根據(jù)圖2(b)和3(b)所示的另一變型，一個能量耗散機(jī)構(gòu)用于初始沖擊和用于二次沖擊。
[0097]與所考慮的變型無關(guān)地，沖擊吸收器I包括兩個主要部分，兩個主要部分在沖擊時一個相對于另一個相對移動。第一部分固連于運(yùn)輸工具的平臺，更確切地說，對于所示的實施例為立柱4，第二部分固連于待保護(hù)實體，即對于所示的實施例為座椅3。在后一種情況下，座椅3與第二部分之間的連接通過桿5確保，桿5被固定至座椅3和第二部分的下底6(見圖1、2和3) ο在沖擊很大時，第二部分和座椅3相對于第一部分移動，座椅3的線性移動由導(dǎo)向件7確保。
[0098]第一部分包括主體8，借助尤其示于圖4的固定結(jié)構(gòu)9，主體8被固定至架的立柱4。該主體是中空的，沖擊吸收器的第二部分用于在沖擊時在該中空部分中滑動。球體12安裝在中空主體8內(nèi)部，球體用于在沖擊時使第二部分的作用部分14變形。這些球體12的硬度大于作用部分14的硬度，并且最好是金屬球體。球體被布置在球軸承保持架類型的圓形保持架13中。球體被軸向地定位于設(shè)在中空主體內(nèi)的止動件1的后面，止動件用于限制第二部分的行程。止動件10的后表面呈球形或圓錐形，下面將說明原因。球體借助調(diào)節(jié)件被徑向地定位在作用部分14上，調(diào)節(jié)件包括螺紋件，例如螺母15。螺母15的轉(zhuǎn)動可調(diào)整施加在球保持架13上的作用力，同樣，球體12借助于止動件后表面的特殊形狀進(jìn)行徑向移動。螺母順時針方向的轉(zhuǎn)動引起球體向沖擊吸收器的軸線移動，實際上，球體對耗散件施加更大的壓力。相反，螺母沿著與時針相反的方向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動，驅(qū)使球體對耗散件施加的壓力減小。應(yīng)當(dāng)指出，調(diào)節(jié)的進(jìn)行使得在作用件的整個長度上進(jìn)行能量的耗散。調(diào)節(jié)可手動地進(jìn)行，在這種情況下，設(shè)置防松螺母16用于確保調(diào)節(jié)，或者調(diào)節(jié)可借助于附加的專用裝置經(jīng)由遙控電動機(jī)自動地進(jìn)行。在圖4所示的實施例中，電動裝置(電動機(jī)17)連接于計算器18，計算器18本身連接于一個或多個傳感器。例如，計算器18可連接于乘員重量傳感器19、速度傳感器20、沖擊吸收器的運(yùn)動元件的位置傳感器21、以及爆震傳感器22。
[0099]沖擊吸收器的第二部分包括基本呈圓柱形的支承件23，其尤其如圖2、3、6和7所示。圓柱體23用于支承作用件14，作用件14也稱為耗散件，呈套的形狀。優(yōu)選地，支承件23配有多個槽24(見圖6)。槽24在圓柱體的高度上軸向地延伸，并在支承件23滑動時，用作球體12的導(dǎo)向凹槽件。槽分布在支承件的周邊上，以確保產(chǎn)生的作用力的對稱性。
[0100]根據(jù)圖2(a)和3(a)所示的實施例，安裝在支承件23上的耗散件14用單一材料(復(fù)合材料、金屬或其他材料)制成并用于在初始沖擊時耗散能量。如圖2(a)所示，其可具有不變的厚度，在這種情況下，形成一個完全呈圓柱形的部件。其也可具有可變的厚度，優(yōu)選地，壁的厚度沿著支承件的移動方向增大，如圖3(a)所示。因此，可以說差不多呈圓柱形，或者略呈截錐形。這種特殊形狀有利于加速度以平臺狀傳送，即在支承件的行程開始和結(jié)束的瞬時狀態(tài)之外，向乘員傳送水平相對恒定的加速度。
[0101]根據(jù)圖2(b)和3(b)所示的另一個實施例，耗散件14設(shè)計成能夠接納兩個不同的部分29和30。第一部分29被設(shè)計用于耗散由爆炸的爆震直接產(chǎn)生的能量，第二部分30被設(shè)計用于耗散運(yùn)輸工具落回地面引起的沖擊的能量。兩個部分被定尺寸用于考慮到兩種沖擊的不同負(fù)荷。尺寸的確定可通過對兩個部分分別使用不同的材料、不同的厚度和/或不同的長度來進(jìn)行。例如，第二部分30的厚度可大于第一部分的厚度且長度不同。在圖2(b)、3(b)、7和8所示的實施例中，第二部分30布置在總的耗散行程的約1/3上。每個部分可如圖2(b)所示呈圓柱形，或者如圖3(b)所示呈截錐形。在后一種情況下，第二截錐形部分的外表面內(nèi)切于第一截錐形部分的延續(xù)部分中。
[0102]最后，要提及的是，支承件23被置于圓形板26的上底上，板具有舌片27，舌片覆蓋沖擊吸收器的主體8的端部(見圖4和5)。這些舌片阻止第二部分在單純振動或者輕微沖擊的作用下進(jìn)行移動。因此，舌片用作觸發(fā)器，并且被定尺寸用于僅在初始限定的一定加速度水平以外被斷裂。例如，舌片的數(shù)量可為三并沿板的周邊均勻分布。
[0103]根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器的工作原理如下。當(dāng)爆炸裝藥在承載有轉(zhuǎn)臺的運(yùn)輸工具的下面被觸發(fā)時，運(yùn)輸工具以沖擊力被向上拋起，例如運(yùn)輸工具經(jīng)受總的強(qiáng)加速度。由座椅上的乘員和轉(zhuǎn)臺座的座椅本身構(gòu)成的系統(tǒng)慣性驅(qū)使轉(zhuǎn)臺的乘員相對于架的底部進(jìn)行相對運(yùn)動。實際上，乘員及其座椅趨向于接近架的底部。在從架的底部向座椅進(jìn)行這種“上升”移動時，與座椅3固連的桿5強(qiáng)制耗散件的支承件23展開，即沿著圖2和3中箭頭所示的方向離開主體8。作用部分14和球體12之間產(chǎn)生的相對運(yùn)動允許在作用部分的整個長度上并通過作用部分本身耗散能量，由此減小向“被掀起”的運(yùn)輸工具的乘員傳送的加速度。當(dāng)支承件包括槽時，球體使配設(shè)凹槽件的耗散件塑性地變形。根據(jù)沖擊吸收器被定尺寸用于分別地考慮到初始沖擊或者初始沖擊與二次沖擊，呈溝31形的變形(見圖7和8)在由單個或兩個部分29、30組成的作用部分14的整個長度上進(jìn)行。
[0104]本發(fā)明的優(yōu)越性
[0105]本發(fā)明提出的技術(shù)方案擺脫了實際條件的一些限制。只要在設(shè)計時考慮的環(huán)境條件綜合可接受的限度，操作人員能在現(xiàn)場手動地或自動地調(diào)節(jié)沖擊吸收器，以使之符合實際條件。這尤其適用于防雷和防簡易爆炸裝置(IED)，但也適用于擔(dān)心的沖擊可能偶然發(fā)生的各種情況。同樣，如上所述，耗散件易于根據(jù)敵對行為或使用的現(xiàn)場威脅，進(jìn)行現(xiàn)場更換。
[0106]根據(jù)本發(fā)明的沖擊吸收器允許通過減小傳送給乘員的可接受的加速度水平來保護(hù)乘員。由于能量耗散件的幾何特征與實體特征，除了行程開始和結(jié)束的瞬時狀態(tài)以外，向乘員傳送的加速度是差不多不變的。此外，耗散件的支承件上的槽可引導(dǎo)球體，以確保球體在支承件上的模槽是完全線性的。溝的這種線性避免傳送的加速度受到不希望的干擾。因此，支承件的這種特殊形狀可引導(dǎo)耗散件的變形，以便在能量耗散時最大限度地避免隨機(jī)特性，其可表現(xiàn)為向乘員傳送的加速度的重大變化。同樣，在某些情況下，耗散件略呈截錐形的形狀有利于由乘員經(jīng)受的加速度呈平臺響應(yīng)。
[0107]由于調(diào)節(jié)件，球體在耗散件上施加的壓力可被調(diào)整成在耗散件的整個長度上進(jìn)行能量耗散。耗散能量，但是向乘員傳送的加速度差不多不變以及沿耗散行程的整個長度能量耗散在可接受的最大水平，確保有敵對行為的現(xiàn)場操作性與防雷保護(hù)之間的最好折中，有敵對行為的現(xiàn)場操作性要求設(shè)計相對低的運(yùn)輸工具用于可見度和穩(wěn)定性，防雷保護(hù)要求有很大的離地間隙(基準(zhǔn)距離)，以便僅遭受爆炸爆震的減小的一部分。
[0108]根據(jù)本發(fā)明的能量吸收裝置耗散初始沖擊和二次沖擊的能量，并被定尺寸用以考慮到遇到這兩種沖擊時的不同加速度。分別用于初始沖擊和二次沖擊的耗散件被相繼布置，這可避免系統(tǒng)在兩種沖擊之間重新初始化。
[0109]根據(jù)本發(fā)明的能量吸收裝置配有自身滾動的球體，這確保在附圖所示的所有情況下不存在抱死現(xiàn)象。能量吸收裝置始終僅根據(jù)沖擊水平超過預(yù)定的臨界水平進(jìn)行工作。如果爆炸物裝藥量相對于能量吸收裝置確定尺寸所依據(jù)的裝藥量大很多，與例如液壓耗散裝置相反，沖擊衰減器通過耗散理論最大值進(jìn)行運(yùn)行，而沒有任何抱死危險。
【主權(quán)項】
1.能量吸收裝置(I)，其包括: -支承件(23)， -耗散件(14)，其圍繞所述支承件(23)安裝，并用于在沖擊作用下進(jìn)行塑性變形， -球體(12)，其以一給定的壓力安裝在耗散件(14)上，并用于使耗散件(14)變形， 其特征在于，支承件(23)配有槽(24)，所述球體(12)對著支承件(23)的槽(24)進(jìn)行安裝并用于使耗散件(14)在槽(24)的長度上變形。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收裝置，其包括中空主體(8)，其特征在于，耗散件(14)及其支承件(23)用于在沖擊時進(jìn)行滑動。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能量吸收裝置，其特征在于，球體(12)安裝在圓形保持架(13)中，并沿中空主體(8)的縱向方向支承在所述中空主體(8)的內(nèi)表面上和沿中空主體(8)的橫向方向支承在耗散件(14)上。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的能量吸收裝置，其特征在于，其包括用于調(diào)節(jié)球體(12)對耗散件(14)施加的壓力的調(diào)節(jié)件。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量吸收裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)件包括螺母(15)，螺母在使用時的轉(zhuǎn)動驅(qū)使球體(12)沿中空主體(8)的內(nèi)表面移動，從而允許調(diào)節(jié)球體(12)在耗散件(14)上施加的壓力。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的能量吸收裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)件包括電動機(jī)(17)和控制器(18)，控制器(18)連接于一個或多個傳感器(19，20，21，22)。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量吸收裝置，其特征在于，支承件(23)包括圓柱形部分，槽(24)布置在圓柱形部分的外表面上并沿所述圓柱形部分的縱向方向延伸。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量吸收裝置，其特征在于，耗散件(14)形成沿其縱向方向厚度可變的環(huán)形套。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量吸收裝置，其特征在于，耗散件(14)沿其縱向方向包括兩個相繼的部分，稱為第一部分(29)和第二部分(30)，第一部分和第二部分具有不同的幾何特征和/或物理化學(xué)特征，以分別減緩初始沖擊和二次沖擊。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的能量吸收裝置，其特征在于，第二部分(30)具有與第一部分(29)不同的厚度和/或長度。11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的能量吸收裝置，其特征在于，第二部分(30)比第一部分(29)更短和更厚。12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項所述的能量吸收裝置，其特征在于，在沖擊時，耗散件(14)的厚度根據(jù)耗散件(14)的移動方向增大。13.根據(jù)權(quán)利要求2至12中任一項所述的能量吸收裝置，其特征在于，支承件(23)被置于板(26)的端部上，板配有舌片(27)，舌片放置在中空主體(8)的一個端部上。14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量吸收裝置，其特征在于，耗散件(14)被擰緊在支承件(23)上，以便于耗散件的更換。15.運(yùn)輸工具，其包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量吸收裝置。16.用于空投裝備、物資或人員的包裝系統(tǒng)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的能量吸收裝置。17.能量吸收方法，其用于在沖擊時借助于根據(jù)權(quán)利要求2至14中任一項所述的能量吸收裝置保護(hù)結(jié)構(gòu)和/或乘員，所述能量吸收方法包括耗散件(14)及其支承件(23)相對于中空主體(8)進(jìn)行相對移動的步驟，通過球體(12)引起耗散件(14)的塑性變形，其特征在于，所述球體(12)在槽(24)中被引導(dǎo)。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的能量吸收方法，其特征在于，其包括調(diào)節(jié)球體(12)在耗散件(14)上施加的壓力的調(diào)節(jié)步驟，基于來自一個或多個傳感器(19，20，21，22)的測量進(jìn)行所述調(diào)節(jié)。19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的能量吸收方法，其特征在于，其包括，在安裝在耗散件的支承件(23)上的耗散件(14)與中空主體(8)之間的相對移動之前，斷開板(26)的舌片(27)的步驟。20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項所述的能量吸收方法，其特征在于，球體(12)使耗散件(14)在初始沖擊時在第一部分(29)上變形，以及在二次沖擊時在與第一部分(29)不同的第二部分(30)上變形，初始沖擊發(fā)生在運(yùn)輸工具在爆炸裝置上上拋時，二次沖擊發(fā)生在運(yùn)輸工具落地時。21.根據(jù)權(quán)利要求17至20中任一項所述的能量吸收方法，其特征在于，其包括在沖擊之前更換耗散件(14)的步驟。
【文檔編號】B64D1/14GK105940237SQ201580006434
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年1月20日
【發(fā)明人】A·梅利科基
【申請人】考克利爾維修工程有限責(zé)任公司